SpaceX lança satélites para a SES O3b Networks

A empresa norte-americana Space Exploration Technologies Corp. (SpaceX) colocou em órbita dois satélites O3b mPower a 12 de Novembro de 2023.

O lançamento teve lugar às 2108UTC e foi realizado pelo foguetão Falcon 9-273 (B1076.9) a partir do Complexo de Lançamento SLC-4o do Cabo Canaveral SFS, Florida, com o primeiro estágio a ser recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas (ASOG), no Oceano Atlântico.

Os satélites O3b mPower 5 e O3b mPower 6 são o terceiro par de satélites da nova série de veículos melhorados da segunda geração O3b mPower que serão operados pela O3b Neworks Ltd. da SES.

Com uma massa de 1.700 kg e baseados na plataforma BSS-702X, os satélites são desenvolvidos pela Boeing e são veículos de alta capacidade, constituindo uma constelação de Tb/s. A constelação estará equipada com 30.000 feixes adaptáveis e activados em tempo real para alinhar as oportunidades de crescimento dos clientes.

Os satélites estão equipados com um sistema de propulsão eléctrico para manobras e manutenção orbital. A segunda geração de satélites irá introduzir uma segunda órbita à mesma altitude orbital, mas com uma inclinação de 70.º para uma cobertura quase global. A constelação equatorial será constituída por 24 satélites e a órbita inclinada terá até 16 satélites.

Lançamento

O rebocador Crosby Skipper com a plataforma ASOG deixou o Porto de Canaveral às 2314UTC do dia 8 de Novembro, com a embarcação de apoio Bob a deixar o porto de abrigo às 1718UTC do dia 10 de Novembro.

A cerca de dez horas do lançamento procede-se à activação eléctrica do foguetão Falcon-9. Tanto o lançador como a sua carga são submetidos a uma série de verificações testes antes do início do abastecimento do querosene RP-1. O Director de Voo consulta os controladores a T-38m, determinando assim se tudo está pronto para o início do abastecimento do lançador. O processo de abastecimento de RP-1 inicia-se a T-35m no primeiro estagio, seguindo-se o início do abastecimento do oxigénio líquido (LOX) na mesma altura. O abastecimento de LOX ao segundo estagio inicia-se a T-16m.

A fase terminal da contagem decrescente inicia-se com os motores a serem condicionados termicamente para o lançamento a T-7m. A T-1m é enviado um comando para o computador de voo para iniciar as verificações pré-lançamento e o sistema de supressão sónica é activado na plataforma de lançamento que é inundada por milhões de litros de água. Por esta altura os tanques de propelente também são pressurizados. A T-45s o Director de Lançamento da SpaceX verifica se todos os parâmetros estão prontos para a missão, sendo também verificado que o espaço aéreo está pronto para o lançamento. A sequência de ignição é iniciada a T-3s. A T=0s o foguetão abandona a plataforma.

Abandonando a plataforma de lançamento, o Falcon-9 inicia uma série de manobras para se colocar na trajectória de voo correcta. A fase MaxQ, de máxima pressão dinâmica, é atingida a T+1m 12s, sendo nesta altura que o lançador atinge o ponto mais elevado de ‘stress’ mecânico na sua estrutura.

O final da queima do primeiro estágio (MECO – Main Engine Cut-Off) ocorre a T+2m 27s, dando-se quatro segundos depois a separação entre o primeiro e o segundo estágio, com este a entrar em ignição a T+2m 38s.

A ejecção das duas metades da carenagem de protecção ocorre a T+3m 19s. A queima de reentrada do primeiro estágio ocorre entre T+6m 34s e T+6m 57s, enquanto a queima de aterragem ocorre entre T+8m 19s e T+8m 43s, sendo recuperado com sucesso.

Entretanto, o final da primeira queima do segundo estágio (SECO-1) ocorre a T+7m 51s, ocorrendo uma segunda queima do segundo estágio entre T+26m 57s e T+27m 30s, e uma terceira queima entre T+1h 56m 46s e T+1h 57m 16s. A separação dos satélites O3b mPower ocorre a T+2h 00m 18s e a T+2h 7m 18s.

O primeiro estágio B1076

Para esta missão a SpaceX utilizou o foguetão Falcon-9 (B1076.9), isto é, o estágio B1976 na sua 6.ª missão.

Este primeiro estágio foi utilizado pela primeira vez a 26 de Novembro de 2023 quando às 1920:43UTC foi lançado a partir do Complexo de Lançamento LC-39A do Centro Espacial Kennedy, Merritt Island – Florida, para colocar em órbita a missão logística CRS-26 para a estação espacial internacional. Nesta missão o B1076 foi recuperado na plataforma flutuante Just Read The Instructions (JRTI) estacionada no Oceano Atlântico.

A sua segunda missão ocorreu às 0450:17UTC do dia 10 de Janeiro quando foi utilizado para colocar em órbita 40 satélites OneWeb  na missão OneWeb-L16 lançada a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 do Cabo Cabo Canaveral SFS, sendo recuperado na zona de aterragem LZ-1.

O estágio B1076 seria utilizado pela 3.ª vez a 27 de Fevereiro, quando às 2313:50UTC foi lançado para colocar em órbita o primeiro grupo de 21 satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-1 lançada a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas (ASOG).

A 4.ª missão do B1076 teria lugar a 7 de Abril, sendo lançado às 0430UTC para colocar em órbita o satélite de comunicações Intersat-40e a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas (ASOG).

No dia 19 de Maio, o B1076 seria utilizado para colocar em órbita mais um conjunto de 22 satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-3 lançada às 0619:30UTC a  partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante A Shortfall Of Gravitas (ASOG).

A sua 6.ª missão ocorreu a 24 de Julho para colocar em órbita a missão Starlink G6-6 com 22 satélites Starlink v2.0 Mini. O lançamento ocorreu às 0050:30UTC a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

A sua 7.ª missão ocorreu a 9 de Setembro para colocar em órbita a missão Starlink G6-14 com 22 satélites Starlink v2.0 Mini. O lançamento ocorreu às 0312:50UTC a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante ASOG.

O estágio B1076 seria utilizado pela 8.ª vez a 5 de Outubro, quando às 0536:30UTC foi lançado para colocar em órbita um novo grupo de satélites Starlink v2.0 Mini na missão Starlink G6-21 lançada a partir do Complexo de Lançamento SLC-40 e sendo recuperado na plataforma flutuante JRTI.

O foguetão Falcon-9

Baptizado em nome da nave Millenium Falcon da saga cinematográfica “Guerra das Estrelas”, o foguetão Falcon-9 v1.1 foi um lançador a dois estágios projectado e fabricado pela SpaceX para o transporte seguro e fiável de satélites e do veículo Dragon para a órbita terrestre. Sendo o primeiro foguetão completamente desenvolvido no Século XXI, este lançador foi projectado desde o início para ter a máxima fiabilidade. A sua simples configuração de dois estágios minimiza o número de eventos de separação (staging) e com nove motores no primeiro estágio, pode completar a sua missão em segurança mesmo na possibilidade de perda de um motor.

O Falcon-9 fez história em 2012 quando colocou a cápsula Dragon na órbita correcta para uma manobra de encontro com a estação espacial internacional, fazendo da SpaceX a primeira companhia comercial a visitar a ISS. Desde então, a SpaceX realizou múltiplas missões para a ISS transportando e recolhendo carga para a NASA. O Falcon-9, bem como a cápsula Dragon, foram desenhados na base do desenvolvimento de um sistema de transporte de astronautas para o espaço e num acordo com a NASA, a SpaceX está activamente a trabalhar para atingir esse objectivo.

O foguetão Falcon-9 Upgrade, ou Falcon-9 FT, (a seguir designado simplesmente como ‘Falcon-9’) representa a mais recente evolução deste lançador. De forma geral o Falcon-9 tem 68,4 metros de comprimento, 3,7 metros de diâmetro e uma massa de 541.300 kg. O veículo é capaz de colocar uma carga de 13.150 kg numa órbita terrestre baixa ou 4.850 kg numa órbita de transferência geossíncrona.

O primeiro estágio do Falcon-9 está equipado com nove motores Merlin (Merlin-1D) e tanque de liga de alumínio e lítio que contêm oxigénio líquido e querosene RP-1. Após a ignição, um sistema de segurança fixa o veículo na plataforma de lançamento e garante que todos os motores são verificados como estando na força máxima antes de libertar o foguetão para o seu voo. Então, com uma força superior a cinco aviões Boeing 747 em potência máxima, os motores Merlin lançam o foguetão para o espaço. Ao contrário dos aviões, a força de um foguetão vai aumentando com a altitude – o Falcon-9 gera 6.806 kN ao nível do mar mas atinge 7.426 kN no vácuo espacial. Os motores do primeiro estágio vão sendo aumentados em potência perto do final da queima do estágio para assim limitar a aceleração do veículo à medida que a massa do lançador vai diminuindo com a queima do combustível. O tempo total de queima do primeiro estágio é de 162 segundos.

Com os seus nove motores agrupados juntos na configuração ‘octaweb’, o Falcon-9 pode aguentar a falha de até dois motores durante o lançamento e mesmo assim conseguir atingir a órbita terrestre com sucesso. O Falcon-9 é o único lançador na sua classe com esta característica chave.

O motor Merlin foi desenvolvido internamente pela SpaceX, mas vai encontrar as suas raízes aos motores das missões Apollo, nomeadamente o sistema de injecção baseado no motor do módulo lunar. O propelente é alimentado por uma única conduta, com uma turbo-bomba de dupla pá que opera num ciclo de gerador a gás. A turbo-bomba também fornece o querosene a alta pressão para os actuadores hidráulicos, que depois recicla para a entrada a baixa pressão. Isto elimina a necessidade de um sistema hidráulico separado e significa que não é possível ocorrer uma falha no controlo de vector de força por falta de fluido hidráulico. Uma terceira utilização da turbo-bomba é o fornecimento de controlo de rotação ao actuar no escape da turbina de exaustão (no segundo estágio). Combinando-se estas características num só dispositivo aumenta-se assim de forma significativa o nível de fiabilidade do sistema.

O motor é capaz de desenvolver uma força de 654 kN ao nível do mar, 716 kN no vácuo, com um impulso específico de 282 segundos (nível do mar) e 311 segundos (vácuo).

A secção interestágio é uma estrutura compósita que liga o primeiro e o segundo estágio e alberga os sistemas de libertação e separação. O Falcon-9 utiliza um sistema de separação totalmente pneumático para uma separação de baixo impacto e altamente fiável que pode ser testado no solo, ao contrário dos sistemas pirotécnicos utilizados na maior parte dos lançadores.

A plataforma ASDS A Shortfall Of Gravitas

A quarta plataforma ASDS, denominada “A Shortfall of Gravitas” (ASOG), foi anunciada em Fevereiro de 2018, estando originalmente planeada para entrar em serviço em meados de 2019. Em Outubro de 2020, Elon Musk reafirmava os planos de construir uma nova com este nome e em Janeiro de 2021, o Marmac 302 foi localizado em Bollinger Fourchon, sendo destinada a ser transformada. A 6 de Abril de 2021, elementos do sítio NASASpaceFlight.com avistavam o Octagrabber supostamente a ser utilizado pela nova plataforma nas instalações da Cidco Road, Cocoa Beach, Flórida. Em meados de Abril de 2021, a barcaça Marmac 302 tinha andaimes para preparação para a construção, o que foi confirmado a 9 de Maio. A nova plataforma flutuante juntava-se à frota da Costa Leste em Julho, após a plataforma OCISLY ter sido transportada para a Costa Oestenesse mesmo mês.

Após completar um teste de mar em Port Fourchon, transitando pelo Golfo do México enquanto era rebocado pelo rebocador Finn Falgout a partir do seu porto de construção, Port Fourchon, para sua base de recuperação, foi utiizada pela primeira vez a 29 de Agosto de 2021.

A ASOG está sediada em Porto Canaveral para apoiar as operações de recuperação da Costa Leste Dos Estados Unidos.

O segundo estágio é propulsionado por um único motor Merlin de vácuo e coloca a carga a transportar na órbita desejada. O motor do segundo estágio entra em ignição poucos segundos após a separação entre o segundo e o primeiro estágio, e pode ser reiniciado várias vezes para colocar múltiplas cargas em diferentes órbitas. Para máxima fiabilidade, o segundo estágio está equipado com sistemas de ignição redundantes. Tal como o primeiro estágio, o segundo estágio é feito a partir de uma liga de alumínio e lítio.

O motor Merlin de vácuo (Merlin-1D de vácuo) desenvolve uma força de 934 kN e o seu tempo de queima é de 397 segundos.

A carenagem compósita é utilizada para proteger a carga durante a passagem do Falcon-9 pelas camadas mais densas da atmosfera. Quando a missão do Falcon-9 é o lançamento do veículo de carga Dragon, a carenagem não é utilizada, pois a cápsula possui o seu próprio sistema de protecção.

A carenagem tem 13,1 metros de comprimento e 5,2 metros de diâmetro. Fabricada em fibra de carbono, separa-se em duas metades utilizando um sistema de separação de actuadores pneumáticos semelhantes aos que são utilizados para a separação entre o primeiro e o segundo estágio.

A sequência de lançamento para o Falcon-9 é um processo de precisão ditada pela janela de lançamento tendo em conta a posição orbital a ser ocupada pela carga a bordo. Se a janela de lançamento é perdida, a missão é então adiada para a próxima janela de lançamento disponível.

Cerca de quatro horas antes do lançamento, inicia-se o processo de abastecimento – primeiro oxigénio líquido seguindo-se o querosene altamente refinado (RP-1). O vapor que se observa a sair do lançador durante a contagem decrescente é na realidade oxigénio a ser liberto dos tanques, sendo esta a razão pela qual o abastecimento de oxigénio líquido se mantém até quase ao final da contagem decrescente.

Lançamento Veículo 1.º estágio Local Lançamento Data Hora (UTC) Carga Recuperação
2023-160 264 B1062.16 CCSFS-SLC-40 18/Out/23 00:39:00 Starlink G6-23 JRTI
2023-161 265 B1061.16 VSFB, SLC-4E 21/Out/23 08:23:00 Starlink G7-5 OCISLY
2023-162 266 B1080.4 CCSFS, SLC-40 22/Out/23 02:17:00 Starlink G6-24 ASOG
2023-166 267 B1076.7 VSFB, SLC-40 29/Out/23 09:00:00 Starlink G7-6 OCISLY
2023-167 268 B1077.8 CCSFS, SLC-40 30/Out/23 23:20:30 Starlink G6-25 JRTI
2023-169 269 B1058.18 CCSFS, SLC-40 04/Nov/23 00:37:20 Starlink G6-26 ASOG
2023-170 270 B1073.11 CCSFS, SLC-40 08/Nov/23 05:05:30 Starlink G6-27 JRTI
2023-173 271 B1081.2 KSC, LC-39A 10/Nov/23 01:28:14 Dragon SpX-29 LZ-1
2023-174 272 B1071.12 VSFB, SLC-4E 11/Nov/23 18:49:00,118 Transporter-9 LZ-4
2023-175 273 B1076.9 CCSFS, SLC-40 12/Nov/23 21:08:00

O3b mPower 5

O3b mPower 6

ASOG

Dados estatísticos e próximos lançamentos

– Lançamento orbital: 6535

– Lançamento orbital EUA: 1957 (29,95%)

– Lançamento orbital Cabo Canaveral SFB: 895 (13,69% – 45,73%)

 

Tabela dos próximos lançamentos orbitais

 

Data

Hora (UTC)

Lançador

Local Lançamento

Plt. Lançamento

(Recuperação)

Carga / Missão
6536

16 Novembro

04:00

Falcon-9

264

Cabo Canaveral SFS

SLC-40

(JRTI)

Starlink G6-28
6537

16 Novembro

04:00

Chang Zheng-2C

Jiuquan

LC43/91

??
6538

23 Novembro

11:40

??

Xichang

??

??
6539

28 Novembro

04:00

Electron/Curie

F42

“The Moon God Awakens”

Onenui (Máhia)

LC-1

QPS-SAR-5 “TSUKUYOMI-I”
6540

30 Novembro

??:??

Falcon-9

Vandenberg SFB

SLC-4E

425 Project EO/IR satellite 1